Anabolismus

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 11. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Der Anabolismus bezeichnet aufbauende Stoffwechselvorgänge im Organismus. Dabei sind anabole und katabole Stoffwechselprozesse eng miteinander verbunden. Ein Stoffaufbau verbraucht immer Energie.

Was ist der Anabolismus?

Anabolismus charakterisiert den Aufbau von energiereichen und komplexen Verbindungen aus einfachen Molekülen unter Energiezufuhr, z.B. im Darm.

Anabolismus und Katabolismus sind bei den Stoffwechselvorgängen immer miteinander verknüpft. Der Anabolismus charakterisiert den Aufbau von energiereichen und komplexen Verbindungen aus einfachen Molekülen unter Energiezufuhr. So ist die Fotosynthese bei den Pflanzen ein anaboler Stoffwechselvorgang. Dabei werden einfache Verbindungen wie Wasser, Kohlendioxid und Mineralien mithilfe von Sonnenenergie in Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette umgewandelt.

Jedoch nicht nur in Pflanzen, sondern auch in tierischen und menschlichen Organismen laufen ständig anabole Stoffwechselprozesse ab. Teilweise ist der Begriff Anabolismus unscharf definiert. Als gemeinsames Kriterium der Definition kristallisiert sich jedoch der Aufbau von Verbindungen unter Energieverbrauch heraus.

Auch im tierischen und menschlichen Organismus werden energiereiche komplexe Moleküle wie Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette unter Energieverbrauch aufgebaut. Gleichzeitig nehmen Mensch und Tier jedoch vorher Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette mit der Nahrung auf, die unter Energieabgabe abgebaut werden. Diese katabolen Stoffwechselvorgänge erzeugen Energie für die Lebensvorgänge und gleichzeitig neben Wasser und Kohlendioxid auch einfache organische Abbauprodukte, wie beispielsweise Pyruvat, welche wieder als Ausgangsstoffe für den Aufbau körpereigener Stoffe verwendet werden können. Dabei ist jedoch Energie notwendig, die aus den katabolen Stoffwechselprozessen gewonnen und über den Energiezwischenspeicher ATP auf die neuen Verbindungen übertragen wird.

Funktion & Aufgabe

Der Aufbau körpereigener Stoffe soll einerseits zum Strukturaufbau und zum Wachstum des Körpers und andererseits zur Speicherung von Energie dienen. Zum Körperaufbau werden hauptsächlich Proteine und deren Grundbausteine, die Aminosäuren, benötigt. Die Aminosäuren stammen aus den Abbauprozessen der mit der Nahrung aufgenommenen Proteine.

Im Rahmen eines anabolen Prozesses werden die einzelnen Aminosäuren wieder zu körpereigenen Proteinen zusammengesetzt. Nicht benötigte Aminosäuren werden weiter zu einfachen Verbindungen wie Kohlendioxid, Wasser, Harnstoff oder in Stoffwechselmetabolite wie Pyruvat umgewandelt. Pyruvat kann weiter abgebaut werden oder als Ausgangsverbindung zur Bildung von Glukose, Aminosäuren oder Fettsäuren verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass Aminosäuren in Glukose umgewandelt werden. Dabei sind katabole und anabole Prozesse miteinander verknüpft.

Die Glukose kann in der polymeren Speicherform Glukogen in der Leber und den Muskeln gespeichert werden. Glukogen dient als potenzieller Energiespeicher bei Bedarf. Die neu gebildeten Fettsäuren können durch Veresterung mit Glyzerin zu Fett umgewandelt werden, welches in den Adipozyten als Energiereserve gespeichert wird.

Alle aufbauenden Prozesse erfordern Energie, die durch den Energiezwischenspeicher ATP zur Verfügung gestellt wird. ATP entsteht unter Energieaufnahme immer aus ADP durch eine weitere Bindung einer Phosphatgruppe. Diese Energie stammt aus katabolen Stoffwechselprozessen.

Die komplexen Stoffwechselvorgänge im Körper werden durch Hormone gesteuert. So gibt es Hormone, welche eher den Katabolismus fördern, wie u.a. die Schilddrüsenhormone, oder Hormone die den Anabolismus fördern. Dazu zählt Insulin, die Wachstumshormone oder die Sexualhormone. Anabole Prozesse können auch katabole Prozesse bedingen und umgekehrt. So fördert der Muskelaufbau beispielsweise den Fettabbau. Andererseits ist ein Muskelabbau oft auch mit einem Fettaufbau verbunden.

Krankheiten & Beschwerden

Ein häufig verwendetes Anabolikum ist das männliche Sexualhormon Testosteron. Testosteron fördert bei Männern und Frauen den Muskelaufbau. Allerdings sind viele Folgeschäden bekannt geworden. Bei Männern wird durch die ständige Hormongabe die Produktion von körpereigenem Testosteron reduziert. Nach Absetzen des Anabolikums kommt es zu einem schnellen Leistungsabfall und Muskelabbau. Die körpereigene Hormonsynthese wird nicht mehr angekurbelt. Es ergeben sich unter anderem Testosteronmangel mit Leistungsschwäche, Brustvergrößerung beim Mann, psychischen Problemen, Abbau des Skelett- und Bewegungsapparates, Erhöhung des Herzinfarkt- und Schlaganfallrisikos, Leberschäden sowie Schrumpfhoden mit Ausbildung einer Unfruchtbarkeit. Bei Frauen kann der Menstruationszyklus gestört sein. Des Weiteren vergrößert sich die Klitoris.

Wenn der Anabolismus durch innere Ursachen gestört ist, spielen häufig Störungen des Hormonhaushaltes eine Rolle. Diese können erblich bedingt sein oder durch schwerwiegende Erkrankungen der hormonbildenden Drüsen hervorgerufen werden. Typische Beispiele sind der Mangel sowie die Überproduktion des Wachstumshormon Somatropin. Besteht bereits in der Kindheit ein Somatropinmangel, resultiert Minderwuchs.

Bei einer Überproduktion kommt es zum Riesenwuchs und im Erwachsenenalter zu einer Akromegalie, die mit einem übermäßigen Wachstum von Händen, Füßen, Ohren, Nase, Kinn oder äußeren Genitalien verbunden ist. Bei einer Unterfunktion im Erwachsenenalter resultiert ein verstärkter Muskel- und Knochenabbau. Gleichzeitig nimmt jedoch das Fettgewebe zu.

Auch beim sogenannten Cushingsyndrom werden verstärkt körpereigene Proteine abgebaut. Gleichzeitig kommt es jedoch zum Fettaufbau in Form einer Stammfettsucht. Hier ist das Hormon Cortisol erhöht, welches die Umwandlung von Aminosäuren in Glukose fördert.

Quellen

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